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논문KCI 등재

도금폐촉매액내 팔라듐 재자원화에 따른 자원 및 온실가스 감축량 분석

Analysis of Resource and GHG Reduction by Recycling Palladium in Plated Spent Catalyst Solution

이성유|강홍윤|신가영
한국자원리싸이클링학회|2021.06|자원리싸이클링 (Resources Recycling)|제30권 제3호|pp. 47-54|DOI 10.7844/kirr.2021.30.3.47

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온실가스 감축전과정평가(LCA)Life Cycle Assessment (LCA)Resource Reduction팔라듐 재자원화폐촉매액자원 감축Palladium RecyclingSpent Catalyst SolutionGreenhouse Gas (GHG) Reduction
주제분류자원공학

초록

무전해 도금공정에서 사용되는 콜로이드 타입의 도금폐촉매액내 팔라듐은 회수하지 못하고 폐수로 방출되고 있었으나, 재자원화 기술을 적용하여 콜로이드 타입의 도금폐촉매액내 팔라듐을 회수하였다. 본 연구에서는 전과정평가기법을 이용하여 도금폐촉매액내 팔라듐을 재자원화 시와 폐기 시의 자원 소모량과 온실가스 배출량을 각각 산정한 후, 자원 및 온실가스 감축량을 분석하였다. 산정 결과, 팔라듐 1 kg 기준으로 폐기시 온실가스 배출량은 9.67E+03 kgCO2eq., 자원 소모량은 3.94E+01 kgSb-eq.로 나타났으며, 재자원화 시 온실가스 배출량은 1.96E+03 kgCO2eq., 자원 소모량은 1.54E+01 kgSb-eq.로 각각 나타났다. 온실가스 배출량과 자원 소모량에 미치는 주요 영향물질을 살펴보면, 폐기 시와 재자원화 시 온실가스 배출량에 미치는 주요 물질은 모두 CO2로 각각 91.42%, 98.37%였으며, 자원 소모량에 미치는 주요 물질은 모두 무연탄(hard coal)으로 40.63%, 60.73%로 나타났다. 한편, 팔라듐 1 kg을 재자원화함에 따른 온실가스 배출량은 8,967.17 kgCO2eq. 감축되었으며, 자원 소모량은 10.10 kgSb-eq. 감축되는 것으로 나타났다. 또한, 팔라듐 재자원화로 인한 팔라듐의 직접적인 천연자원 사용저감률은 50%로 나타났다.

Abstract

Palladium present in colloidal-type plated spent catalyst solution that is used in electroless plating process has not been recovered but discharged as wastewater so far. Recyclig of paladium in colloidal-type plated spent catalyst solution is achieved with this study. This study presents the estimation of resource consumption and GHG emissions during the recycling and disposal of palladium in the plated spent catalyst solution using life cycle assessment. The reduction of resources and GHG are also estimated. Based on the palladium amount of 1 kg during disposal, the GHG emission amount was estimated to be 9.67E+03 kgCO2eq., and the amount of resource consumption was 3.94E+01 kgSb-eq. However, GHG emission was 1.96E+03 kgCO2eq., and the amount of resource consumption was 1.54E+01 kgSb-eq. during recycling. Considering the major substances affecting GHG emissions and amount of resource consumption, CO2 was found to significantly affect GHG emissions, accounting for 91.42% in disposal and 98.37% in recycling. The major substance affecting the amount of resource consumption was hard coal, which accounted for 40.63% in disposal and 60.73% in recycling. Upon recycling 1 kg palladium, 8,967.17 kgCO2eq. of greenhouse gas emission was reduced, while the resource consumption was reduced to 10.10 kg Sb-eq. In addition, the direct palladium resource reduction rate due to palladium recycling was 50%.

참고문헌 (15)

  1. "PGM Market Report: Feb 2021, 2021, Focus on Catalysts", pp.2~2 (2021), Elsevier
  2. H. B. Trinh, "A Review on the Recycling Processes of Spent Auto-Catalysts: Towards the Development of Sustainable Metallurgy", Waste Management, 114, pp.148~165 (2020), Elsevier B.V
  3. J. G. Kim, "Material Flow and Industrial Demand for Palladium in Korea", Resources, Conservation and Recycling, 77, pp.22~28 (2013), Elsevier B.V
  4. 박현서, "熔融技術을 利用한 自動車廢觸媒에서의 白金族 金屬 回收 硏究", 자원리싸이클링, 20(2), pp.74~81 (2011), 한국자원리싸이클링학회
  5. 이만승, "溶液에서 白金族 金屬의 化學的 特性 및 溶解技術", 자원리싸이클링, 19(5), pp.3~12 (2010), 한국자원리싸이클링학회
  6. A Study on the Status Analysis and Development Plan of Domestic Urban Mining Industry, "Y. W. Hwang", Inha University Industrial-academy Cooperation Group, 1~113 (2012)
  7. Study on Institutional and Technical Supporting Plans to Activate Resource Recirculation of Rare Metals of Waste Metal Resources, "H. S. Lee", 1~164, pp.Basic Study Report, 2011(0) (2011)
  8. 안낙균, "귀금속 농축을 위한 PCB 기반 양극동의 전해정련 특성", 자원리싸이클링, 27(5), pp.14~22 (2018), 한국자원리싸이클링학회[DOI]
  9. 김지선, "폐촉매로부터 Pd회수 및 이를 이용한 Pd", C 촉매 재제조 기술 개발, 2018, pp.29(4), 376~381[DOI]
  10. 김령주, "국내 도시광산산업 현황 조사·분석", 자원리싸이클링, 25(5), pp.3~13 (2016), 한국자원리싸이클링학회[DOI]
  11. 김예은, "염산 침출용액을 이용한 Pd", Al2O3 촉매에서 고순도 팔라듐 회수, 2020, pp.26(4), 270~278[DOI]
  12. 박광원, "이온성액체 기반 비수계 용액에서 용매추출과 전해에 의한 백금족 금속의 분리회수", 자원리싸이클링, 28(2), pp.46~53 (2019), 한국자원리싸이클링학회
  13. Y. Mnanbu, "Environmentally Friendly Pd(II) Recovery from Spent Automotive Catalysts Using Resins Impregnated with a Pincer-Type Extractant", Scientific Reports, 11(1), pp.365~376 (2021), Nature Publishing Group
  14. J. C. Lee, "Separation of Platinum, Palladium and Rhodium from Aqueous Solutions Using Ion Exchange Resin: A Review.”", Separation and Purification Technology, 246, pp.116~148 (2020), Elsevier B.V
  15. 곽인호, "LCA기법을 이용한 랜탈 재제조품의 환경성 평가", 대한환경공학회지, 38(11), pp.611~617 (2016), 대한환경공학회[DOI]

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